CH117780A - Procédé et appareil pour la fabrication d'un carburant liquide analogue au pétrole. - Google Patents

Description

  Procédé et appareil pour la fabrication d'un     carburant    liquide analogue au pétrole.    La présente invention comprend un pro  cédé et un appareil pour la fabrication d'un  carburant liquide analogue au pétrole, en  partant d'un combustible de moindre valeur.  



  Le procédé comporte, de la façon connue,  une distillation, à basse température, des ma  tières de départ (lignites, tourbes ou schistes)  dans un appareil générateur (gazogène, cor  nue, four de distillation ou autre) où les  dites matières sont traversés par un courant  de gaz chauds ou de vapeurs (gaz à l'eau,  vapeur d'eau, gaz résiduaires de     cokefaction     ou de fabrication de combustibles liquides  industriels) contenant en tout cas de l'hydro  gène, libre ou en combinaison, les gaz étant  au sortir de l'appareil générateur et après  une épuration préalable soumis à une opé  ration catalytique.  



  Conformément à l'invention, le gaz sor  tant de l'appareil générateur (gazogène, cornue,  four de distillation ou autre), c'est-à-dire la  masse gazeuse formée par les gaz provenant  du     combustib.a    pauvre soumis à la distillation    et des gaz chauds additionnels qui ont tra  versé celui-ci, est maintenu à une température  comprise entre 300   et 180   de manière que  les vapeurs d'hydrocarbures lourds soient  entraînées jusque dans les catalyseurs et y  entrent en réaction en même temps que les  vapeurs plus difficilement condensables.  



  L'opération catalytique peut être     effectuée     en échelon dans trois éléments reliés en série,  en choisissant la température et le catalyseur  de chaque échelon de telle façon due dans  le premier il s'opère une réduction avec fixa  tion d'hydrogène tant sur les vapeurs de  goudron condensables     que    sur les vapeurs  non condensables, tandis que, dans le second  élément, il s'opère un fractionnement des  produits hydrogénés avec production d'hydro  gène naissant, et dans le troisième la fixa  tion de cet hydrogène ainsi que la polyméri  sation des hydrocarbures.  



  Dans le premier élément catalyseur de  la série, il se produira donc une hydrogéna  tion générale, une     désogydation    des corps      faciles à hydrogéner dans l'état où ceux-ci  sortent des épurateurs disposés entre l'appa  reil et les catalyseurs. L'oxyde de carbone  (CO) des produits non condensables donne lieu  à la production de méthane     (CH4);    parallèle  ment les phénols (corps     condensables,        C'HS     OH) perdent leur oxygène et passent à l'état  de benzines.  



  Dans le second élément catalyseur se pré  pare l'enrichissement définitif, par un mor  cellement préalable du méthane CH 4 et des  corps     (décanP,        ondécane,        dodécane,    etc.) pré  sents dans les vapeurs de goudron     entrainées.     Ceci permet, dans un troisième élément cata  lyseur, une nouvelle hydrogénation, par  l'hydrogène qui a pris naissance dans -le  second élément. Dans le     trdisième    élément,  il se produit en même temps que la poly  mérisation, facilitée par le fait que l'hydro  gène est à l'état naissant, la     saturation    en  hydrogène de tous les corps     condensables    ou  non condensables.  



  Pour la mise en pratique du nouveau  procédé, on peut employer l'appareil représenté  à titre d'exemple, schématiquement, sur la       fig.    1 du dessin annexé.  



  La matière à transformer en carburant  liquide, du lignite par exemple, est disposée  dans les cornues 2 où elle est soumise à une  distillation au moyen de gaz chauds, amenés  à travers un serpentin 1, et contenant de  l'hydrogène; ces gaz peuvent être les gaz  résiduaires d'une précédente opération, et  contenir, par exemple, de l'hydrogène et du  méthane en notables proportions, de l'oxyde  de carbone, de l'azote et des hydrocarbures  du type     Cn        Hn,    en proportions beaucoup plus  faibles. Les gaz chauds, en traversant les  cornues 2 de haut en bas, y déterminent une  distillation, à basse température, des lignites.  



  Le mélange gazeux complexe qui sort de  l'appareil producteur 2 contient une notable  proportion d'hydrocarbures     acétiléniques        C      H' " et en équilibre instable, un certain nom  bre de ces hydrocarbures tendant à se con  denser pour former des goudrons. Pour éviter    complètement cette condensation, on maintient  une température     suffisamment    élevée dans le,  cornues 2 et dans la canalisation avoisinante.  



  Le mélange gazeux contenant à la fois  les gaz permanents et les vapeurs aisément  condensables passe en 3 dans un appareil  d'épuration chargé de mélange de     Laming          chauffé    à une     température    convenable, évitant  toute condensation et où il se débarrasse en  majeure partie de     soi)    soufre.  



  Au sortir de l'appareil d'épuration, le mé  lange passe d'abord en 4, sur un premier tube  catalyseur à pierre ponce imprégnée de poudre  de nickel et chauffé entre<B>180'</B> et 2000.  On obtient ainsi la formation d'une quantité  importante de méthane dans le mélange  gazeux.  



  Le mélange ainsi chargé de méthane et  contenant toujours néanmoins une certaine  proportion d'hydrocarbures acétyléniques passe  en 5 sur de la ponce au vanadium et au  nickel, chauffée à une température variant  de 200   à<B>250';</B> le méthane est déshydrogéné  avec formation d'acétylène et d'hydrogène.  



  Enfin le mélange gazeux qui est devenu  très riche en carbures acétyléniques passe en  6 sur de la ponce chargée de nickel et de  cobalt et chauffée à<B>180</B>   environ, ce qui dé  termine une polymérisation des hydrocarbures  acétyléniques; on obtient finalement à la sortie  du tube à catalyse 6 un mélange d'hydro  carbures acétyléniques polymérisés que l'on  peut aisément condenser dans un serpentin  refroidi 7 et recueillir dans le récipient 8.  



  Les gaz résiduaires non condensés dans  le récipient 8 seront soit renvoyés au ser  pentin 1 s'ils sont encore suffisamment riches  en hydrocarbures ou brûlés pour la chauffe  des appareils.  



  Ces produits liquides présentent des com  positions variables qui les rendent plus ou  moins analogues aux pétroles américains,  caucasiens ou galiciens dont ils ont sensible  ment la composition, l'odeur, l'aspect et la  densité.      Dans la mise en rouvre du procédé ci  dessus décrit, les températures de toutes les  canalisations, du mélange épurant 3, etc. sont       maintenues    à des valeurs telles qu'aucune  condensation des huiles ou goudrons ne se  produise. Par conséquent, ces goudrons co  opèrent avec une partie des gaz     inconden-          sables;    contenus dans les gaz chauds de  distillation ou de gazéification pour former,  d'une part, des gaz     incondensables    et d'antre  part, des carburants liquides.  



  On conçoit     que    les gaz chauds     bydro-          génés    qui aident à faire distiller les charbons  de départ traités (lignites, tourbes ou schistes)  et à les enrichir en hydrogène ne seront pas  forcément les gaz résiduaires de la distillation  d'une précédente masse du même combustible.  On pourra employer des gaz provenant de la  distillation d'un autre charbon, ou du gaz  à l'eau.  



  On pourra, dans la pratique, employer le  dispositif représenté, à titre d'exemple, en  schéma sur la     fig.    2, où l'appareil comporte  un générateur de gaz, scindé en deux élé  ments tels que les deux cornues b et c,  groupées de manière qu'elles constituent  alternativement appareil générateur propre  ment dit et colonne de coke servant au     ré-          chauffage    de gaz additionnels (résiduaires ou  autres) qui empruntent au coke des calories  et du carbone.  



  En faisant arriver les gaz additionnels par  un conduit a, et en     supposant        que    la cornue  b soit. chargée de coke chaud provenant de  l'épuisement partiel de matières de départ  qui viennent d'être traitées, ces gaz passent  de a en b et se rendent de là dans la cornue  c alors chargée de matières fraîches. La  masse intégrale des gaz passe de c en d et  se rend, à travers un épurateur e, dans un  appareil catalyseur, désigné par f et consti  tué comme il a été dit plus haut.  



       Quand    la masse c a été transformée en  coke, par distillation, la     cornue    b ayant été  vidée de son contenu, on charge cette cornue  de matières fraîches. Les gaz additionnels    sont alors conduits de a en c d'abord, puis  à travers b,<I>d</I> et     f          Pratiquement    aussi, pour réduire au mini  mum les     pertes    des calories et assurer l'appli  cation du procédé de catalyse, par échelon,  de la masse intégrale de gaz épurés ayant  retenu dans leur sein les hydrocarbures lourds  utiles, on peut avantageusement grouper dans  un même massif de maçonnerie, comme le  montre la     fig.    3, les cornues ou fours de  distillation 1, 2,

   les appareils 3 et les appa  reils de catalyse en échelon 4, 5 et 6.

Claims (1)

1. REVENDICATION I: Procédé pour la préparation d'un carbu rant liquide au moyen d'un combustible de moindre valeur que l'on fait distiller à rela tivement basse température dans un appa reil où lesdites matières sont traversées par un courant de .gaz ou de vapeur chauds con tenant de l'hydrogène, les gaz étant au sortir de l'appareil générateur et après une épura tion préalable soumis à une opération cata lytique, procédé caractérisé en ce que la masse gazeuse est maintenue depuis sa sortie hors de l'appareil générateur à une température comprise entre 3000 et<B>180',</B> de manière que les vapeurs d'hydrocarbures lourds soient en traînées jusque dans les catalyseurs et y en trent en réaction en même temps que les vapeurs plus difficilement condensables.

   REVENDICATION II: Appareil pour la mise en ozuvre du pro cédé suivant la revendication 1, caractérisé par le groupement, dans un même massif, de tout l'ensemble des appareils générateur, épurateur et de catalyseurs en échelons. SOUS-REVENDICATIONS 1 Procédé d'après la revendication I, carac térisé en ce que l'opération catalytique est effectuée en échelon dans trois éléments re liés en série, en choisissant la température et le catalyseur de chaque échelon de telle façon que;

   dans le premier il s'opère une réduction avec fixation d'hydrogène tant sur les vapeurs de goudron conden- sables que sur les vapeurs non conden- sables, tandis que, dans le second élément, il s'opère un fractionnement des produits hydrogénés avec production d'hydrogène naissant, et dans le troisième la fixation de cet hydrogène ainsi qu'une polyméri sation des hydrocarbures.

   2 Procédé d'après la revendication I, carac térisé en ce que les gaz additionnels aidant à la distillation du combustible sont ré chauffés et enrichis en carbone par leur passage sur une colonne de coke chaud, résidu du traitement d'une précédente charge de matière de départ et formé dans l'un des deux éléments d'un appareil générateur dont l'autre élément est chargé de matière fraîch e.